(57)【要約】【課題】運転者の操作に依存することなく、車両発進時の燃費向上を図ることのできる車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両ＥＣＵ１４は、アクセル操作量に基づいて要求エンジン出力を演算するとともに、その要求エンジン出力に基づいて目標回転速度及び目標トルクを演算し、その演算結果をＥＣＴ制御ユニット１７及びＥＦＩ制御ユニット１５にそれぞれ出力する。そしてＥＣＴ制御ユニット１７が、車両ＥＣＵ１４により演算された目標回転速度が得られるようにロックアップクラッチ１１の係合力を制御し、ＥＦＩ制御ユニット１５が、車両ＥＣＵ１４により演算された目標トルクが得られるようにエンジントルクを制御することで、ロックアップクラッチ１１のフレックススタート制御中のエンジン回転速度及びエンジントルクの制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと変速機とがロックアップクラッチを有したトルクコンバーターを介して連結された車両にあって、同車両の発進時に前記ロックアップクラッチを係合させる同ロックアップクラッチのフレックススタート制御を実施する車両の制御装置において、
アクセル操作量に基づいて前記エンジンの目標回転速度と目標トルクとを演算する演算手段と、
前記演算手段により演算された目標回転速度が得られるように前記ロックアップクラッチの係合力を制御する係合力制御手段と、
前記演算手段により演算された目標トルクが得られるようにエンジントルクを制御するエンジントルク制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記アクセル操作量に基づいて要求エンジン出力を演算するとともに、その要求エンジン出力に基づいて前記目標回転速度及び前記目標トルクを演算する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記演算手段は、エンジン回転速度及びエンジントルクをそれぞれ軸とする２次元座標上で、各エンジン回転速度における燃費が最良となるエンジントルクをプロットした燃費最適作動線と、同２次元座標上で各エンジン回転速度における要求エンジン出力の得られるエンジントルクをプロットした等パワー線との交点におけるエンジン回転速度及びエンジントルクを前記目標回転速度及び前記目標トルクとして設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記係合力制御手段は、前記演算手段により演算された目標回転速度と前記エンジンの実回転速度との偏差を縮小すべく、前記係合力のフィードバック制御を実施する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記エンジントルク制御手段は、前記エンジンの燃料噴射量の制御により前記エンジントルクの制御を実施する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンと変速機とがロックアップクラッチを有したトルクコンバーターを介して連結された車両にあって、同車両の発進時にロックアップクラッチを係合させるロックアップクラッチのフレックススタート制御を実施する車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記のようなロックアップクラッチのフレックススタート制御を行う車両の制御装置として、特許文献１〜３の装置が知られている。フレックススタート制御は、車両の発進時にロックアップクラッチに係合力を発生させて、トルクコンバーターのスリップ回転を抑制する制御であり、車両発進時の燃費の向上を目的として実施されるものとなっている。
【０００３】
フレックススタート制御による燃費の改善は、次の２つの要因による。まず第１の要因は、トルクコンバーターのスリップによる流体損失が低減されることによるものであり、第２の要因は、燃費の良好な低回転高負荷でエンジンが運転されることによるものである。このうち、第２の要因は、トルクコンバーターのスリップ回転数が低減されることで、同トルクコンバーターのトルク増幅効果が減少して車両の推進力が低下することに対して、その低下分を補うべく運転者がアクセルペダルを踏み増しすることで達成されるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平６−７２６６１号公報
【特許文献２】特開平２−３８７５１号公報
【特許文献３】特開２００５−３１９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、運転者のアクセル操作が実際のエンジン出力に反映されるまでには、吸気の遅れなどにより一定の遅れが生じる。またロックアップクラッチの係合力が実際に車両の挙動に反映されるまでにも、一定の遅れが存在する。そのため、運転者が必要以上にアクセルペダルを踏み込んでしまったり、その後の車両挙動の変化に対してアクセルペダルを必要以上に戻したりすることがあり、必ずしも燃費に最適な運転領域でエンジンを運転することができないことがある。すなわち、従来のフレックススタート制御では、エンジントルクの調整を運転者のアクセル操作に委ねており、運転者の操作次第では、燃費を十分に向上することができないことがある。
【０００６】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、運転者の操作に依存することなく、車両発進時の燃費向上を図ることのできる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、エンジンと変速機とがロックアップクラッチを有したトルクコンバーターを介して連結された車両にあって、同車両の発進時に前記ロックアップクラッチを係合させる同ロックアップクラッチのフレックススタート制御を実施する車両の制御装置において、アクセル操作量に基づいて前記エンジンの目標回転速度と目標トルクとを演算する演算手段と、前記演算手段により演算された目標回転速度が得られるように前記ロックアップクラッチの係合力を制御する係合力制御手段と、前記演算手段により演算された目標トルクが得られるようにエンジントルクを制御するエンジントルク制御手段と、を備えることをその要旨としている。
【０００８】
上記構成では、ロックアップクラッチのフレックススタート制御に際し、まず演算手段によりそのときのアクセル操作量に基づいて、エンジンの目標回転速度と目標トルクとが演算されるようになる。そして演算した目標回転速度が得られるように係合力制御手段によってロックアップクラッチの係合力が制御されるとともに、演算した目標トルクが得られるようにエンジントルク制御手段によってエンジントルクが制御されるようになる。こうした車両の制御装置では、フレックススタート制御中のエンジントルク、エンジン回転速度が、運転者の操作に依ることなく、自動的に制御されるようになる。そのため、目標回転速度及び目標トルクを適切に設定しさえすれば、十分な燃費向上が図れるようになる。したがって、上記構成によれば、運転者の操作に依存することなく、車両発進時の燃費向上を図ることができるようになる。
【０００９】
なお演算手段による目標回転速度及び目標トルクの演算は、請求項２に記載のように、アクセル操作量に基づいて要求エンジン出力を演算するとともに、その要求エンジン出力に基づいて目標回転速度及び目標トルクを演算することで行うようにすると良い。
【００１０】
また車両発進時の燃費を最善とすることは、請求項３に記載のように、エンジン回転速度及びエンジントルクをそれぞれ軸とする２次元座標上で、各エンジン回転速度における燃費が最良となるエンジントルクをプロットした燃費最適作動線と、同２次元座標上で各エンジン回転速度における要求エンジン出力の得られるエンジントルクをプロットした等パワー線との交点におけるエンジン回転速度及びエンジントルクを目標回転速度及び目標トルクとして設定するように上記演算手段を構成することで達成することができる。
【００１１】
なお上記係合力制御手段は、請求項４に記載のように、演算手段により演算された目標回転速度とエンジンの実回転速度との偏差を縮小すべく、ロックアップクラッチの係合力のフィードバック制御を実施するように構成することができる。
【００１２】
また上記エンジントルク制御手段は、請求項５に記載のように、エンジンの燃料噴射量の制御によりエンジントルクの制御を実施するように構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成を模式的に示す略図。
【図２】同実施形態に採用されるロックアップクラッチのフレックススタート制御の流れを示すブロック図。
【図３】同フレックススタート制御における目標回転速度及び目標トルクの演算態様を示す図。
【図４】同フレックススタート制御における目標回転速度及び目標トルクの演算マップの作成態様を示す図。
【図５】同フレックススタート制御における目標回転速度及び目標トルクの演算マップの設定態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の車両の制御装置を具体化した一実施形態を、図１〜図５を参照して詳細に説明する。
まず、図１を参照して本実施形態の車両の制御装置の構成について説明する。同図１に示すように、車載されたエンジン（Ｅ／Ｇ）１０は、ロックアップクラッチ１１を有したトルクコンバーター１２を介して自動変速機（Ａ／Ｔ）１３に連結されている。トルクコンバーター１２は、トルク増幅作用を有する流体継手の一種であり、ロックアップクラッチ１１は、エンジン１０と自動変速機１３とを機械的に連結することで、トルクコンバーター１２のスリップによる流体損失を低減するものとなっている。
【００１５】
こうした車両の制御を司る車両ＥＣＵ（Electronic Contorol Unit）１４は、エンジン１０の燃料噴射制御を司るＥＦＩ（Electronic Fuel Injection ）制御ユニット１５や、自動変速機１３に設けられた油圧制御回路１６の制御を司るＥＣＴ（Electronic Controlled Transmission）制御ユニット１７と相互通信可能に接続されている。なおＥＣＴ制御ユニット１７は、油圧制御回路１６の制御を通じて自動変速機１３のシフト制御やロックアップクラッチ１１の係合制御を実施する。また車両ＥＣＵ１４には、エンジン回転速度を検出する回転速度センサー１８や運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサー１９を始め、車両走行状況を検出する各種センサーの検出信号が入力されている。
【００１６】
さて本実施形態の車両の制御装置では、車両の発進時にロックアップクラッチ１１を係合させることで、トルクコンバーター１２のスリップ回転を抑制して燃費を向上させるロックアップクラッチ１１のフレックススタート制御を実施する。図２は、こうした本実施形態に採用されるフレックススタート制御の処理の流れを示している。なお同図の処理は、車両ＥＣＵ１４により実施されている。
【００１７】
フレックススタート制御の実施時に車両ＥＣＵ１４は、まずアクセルセンサー１９により検出されたアクセル操作量に基づき、要求エンジン出力を算出する（Ｓ１０１）。そして車両ＥＣＵ１４は、その算出した要求エンジン出力に基づいてエンジン１０の目標回転速度（目標ＮＥ）と目標トルク（目標ＴＥ）とを算出する（Ｓ１０２）。
【００１８】
目標トルクを算出すると、車両ＥＣＵ１４は、その算出した目標トルクをＥＦＩ制御ユニット１５に出力する。ＥＦＩ制御ユニット１５は、車両ＥＣＵ１４より目標トルクを受信すると、エンジン１０の実トルクがその目標トルクとなるように燃料噴射制御を実施する。
【００１９】
また目標回転速度を算出すると、車両ＥＣＵ１４は、その目標回転速度からロックアップクラッチ１１の必要係合力を算出する（Ｓ１０３）。そして車両ＥＣＵ１４は、エンジン１０の実回転速度と上記目標回転速度との偏差から係合力のフィードバック補正量を算出し（Ｓ１０４）、上記必要係合力を補正して係合指示圧を算出して（Ｓ１０５）、その算出した係合指示圧をＥＣＴ制御ユニット１７に出力する。ＥＣＴ制御ユニット１７は、車両ＥＣＵ１４より係合指示圧を受信すると、ロックアップクラッチ１１に印加される油圧が係合指示圧となるように油圧制御回路１６を制御する。
【００２０】
次に、こうした本実施形態でのフレックススタート制御における目標回転速度、目標トルクの設定態様について説明する。
図３には、エンジン回転速度及びエンジントルクをそれぞれ軸とする２次元座標上に燃費が一定となる等燃費線が描かれている。また同図には、各エンジン回転速度における燃費が最良となるエンジントルクをプロットした燃費最適作動線が太実線にて表されている。更に同図には、各エンジン回転速度において一定のエンジン出力Ｐ０の得られるエンジントルクをプロットした等パワー線が破線にて表わされている。
【００２１】
こうした場合、上記燃費最適作動線と上記等パワー線との交点Ｏ（ＮＥ０，ＴＥ０）が、エンジン出力Ｐ０を最も少ない燃費で達成可能なエンジン回転速度及びエンジントルクとなる。そこで上記ステップＳ１０１にて算出された要求エンジン出力についての等パワー線をこの図にプロットし、そのときの燃費最適作動線と等パワー線との交点におけるエンジン回転速度及びエンジントルクが得られるように、エンジン回転速度及びエンジントルクを制御すれば、車両発進時の燃費を最善とすることができるようになる。そこで上記ステップＳ１０２では、こうした燃費最適作動線と等パワー線との交点におけるエンジン回転速度及びエンジントルクを、目標回転速度及び目標トルクとして算出するようにしている。
【００２２】
こうした目標回転速度及び目標トルクの算出は、車両の駆動系の物理モデルからそのときの要求エンジン出力についての等パワー線を算出し、その等パワー線と燃費最適作動線との交点を求めることで行うことができる。またより簡易には、以下に示すような要求エンジン出力に対する目標回転速度及び目標トルクの算出マップを用いることでも行うことができる。
【００２３】
図４には、エンジン回転速度及びエンジントルクをそれぞれ軸とする２次元座標上に、エンジン出力が「Ｐ１」，「Ｐ２」，「Ｐ３」…「Ｐn-1 」，「Ｐn 」のときの等パワー線と、燃費最適作動線とが表されている。ここで各等パワー線と燃費最適作動線との交点の座標（ＮＥ１，ＴＥ１），（ＮＥ２，ＴＥ２），（ＮＥ３，ＴＥ３）…（ＮＥn-1 ，ＴＥn-1 ），（ＮＥn ，ＴＥn ）を求めることで、各エンジン出力において燃費が最善となるエンジン回転速度及びエンジントルクを求めることができる。そしてこうして求められた各座標をマップにプロットすることで、図５に示すような要求エンジン出力に対する目標回転速度及び目標トルクの算出マップを作成することができる。
【００２４】
以上説明した本実施形態では、車両ＥＣＵ１４が上記演算手段に、ＥＦＩ制御ユニット１５が上記エンジントルク制御手段に、ＥＣＴ制御ユニット１７が上記係合力制御手段にそれぞれ相当する構成となっている。
【００２５】
以上説明した本実施形態の車両の制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、車両ＥＣＵ１４は、アクセル操作量に基づいて要求エンジン出力を演算するとともに、その要求エンジン出力に基づいて目標回転速度及び目標トルクを演算するようにしている。そしてＥＣＴ制御ユニット１７が、車両ＥＣＵ１４により演算された目標回転速度が得られるようにロックアップクラッチ１１の係合力を制御し、ＥＦＩ制御ユニット１５が、車両ＥＣＵ１４により演算された目標トルクが得られるようにエンジントルクを制御するようにしている。こうした本実施形態では、フレックススタート制御中のエンジントルク及びエンジン回転速度が、運転者の操作に依ることなく、自動的に制御されるようになる。そのため、本実施形態によれば、運転者の操作に依存することなく、車両発進時の燃費向上を図ることができるようになる。
【００２６】
（２）本実施形態では、エンジン回転速度及びエンジントルクをそれぞれ軸とする２次元座標上で、各エンジン回転速度における燃費が最良となるエンジントルクをプロットした燃費最適作動線と、同２次元座標上で各エンジン回転速度における要求エンジン出力の得られるエンジントルクをプロットした等パワー線との交点におけるエンジン回転速度及びエンジントルクを目標回転速度及び目標トルクとして設定するようにしている。そのため、燃費が最善となるように目標回転速度及び目標トルクを設定することができ、車両発進時の燃費を更に効果的に向上することができるようになる。
【００２７】
なお上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、フレックススタート制御時に、エンジン１０の燃料噴射量の制御によりエンジントルクの制御を実施するようにしていたが、吸入空気量やスロットル開度等の燃料噴射量以外のパラメーターを制御してエンジントルクの制御を行うようにすることもできる。
【００２８】
・上記実施形態では、フレックススタート制御時に、エンジン１０の目標回転速度と実回転速度との偏差を縮小すべく、ロックアップクラッチ１１の係合力のフィードバック制御を実施するようにしていた。制御をより簡易としたいのであれば、このときのロックアップクラッチ１１の係合力の制御をオープン制御で行うようにしても良い。この場合、図２のステップＳ１０３にて算出された必要係合力のみから係合指示圧を算出し、その算出した係合指示圧をＥＣＴ制御ユニット１７に出力することになる。
【００２９】
・上記実施形態では、燃費最適作動線と等パワー線との交点におけるエンジン回転速度及びエンジントルクを目標回転速度及び目標トルクとして設定するようにしていた。もっとも、目標回転速度及び目標トルクは、車両発進時の燃費が向上されるように設定すればよく、上記態様に限らず、任意の態様で設定しても良い。
【００３０】
・上記実施形態では、アクセル操作量に基づいて要求エンジン出力を演算するとともに、その要求エンジン出力に基づいて目標回転速度及び目標トルクを演算するようにしていたが、中間の演算を省略し、アクセル操作量から直接、目標回転速度及び目標トルクを演算するようにしても良い。
【００３１】
・本発明に係る車両の制御装置は、エンジンと変速機とがロックアップクラッチを有したトルクコンバーターを介して連結された車両であれば、上記変速機として無段変速機を車両等、任意の車両に適用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０…エンジン、１１…ロックアップクラッチ、１２…トルクコンバーター、１３…自動変速機、１４…車両ＥＣＵ（演算手段）、１５…ＥＦＩ制御ユニット（エンジントルク制御手段）、１６…油圧制御回路、１７…ＥＣＴ制御ユニット（係合力制御手段）、１８…回転速度センサー、１９…アクセルセンサー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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